Time-resolved diagnostics of a pin-to-pin pulsed discharge in water: pre-breakdown and breakdown analysis

Abstract

Cet article présente une étude expérimentale d'une décharge de plasma pulsé dans l'eau dans une configuration d'électrode de broche à broche. Des techniques basées sur l'indice de réfraction à résolution temporelle et des mesures électriques ont été réalisées afin d'étudier les phénomènes de pré-claquage et de claquage dans l'eau. Une seule impulsion haute tension d'une douzaine de kV et d'une durée de [0,1-1] ms est appliquée entre deux pointes de platine de 100 μm de diamètre séparées de 2 mm. Ce nouveau travail expérimental rapporte que différents cas de décharges électriques dans l'eau se produisent pour un ensemble unique de conditions expérimentales telles que (i) des canaux en forme de buisson de la cathode qui ne couvrent pas l'espace entre les électrodes, (ii) des canaux en forme de buissons cathode conduisant à la dégradation et (iii) des structures filamentaires de l'anode conduisant à une rupture plus forte. Deux mécanismes de décomposition, les régimes d'anode et de cathode, ont été clairement identifiés et reliés aux deux principales écoles de pensée pour expliquer la propagation de décharge dans un liquide.